Nature Methods：纳米孔测序仪潜力无限
来自英国Oxford Nanopore公司的MinION是第一台商业化的纳米孔测序仪。它在带来无限希望的同时，也承受着高错误率的质疑。英国伯明翰大学的Nicholas J. Loman和爱丁堡大学的Mick Watson在最新一期的《Nature Methods》上撰文，称新开发的工具让纳米孔测序得到提升。
MinION测序的原理是：当单链DNA穿过500个微小的蛋白孔时，仪器测定电流的改变。它的与众不同之处在于体积小巧（比智能手机还小），即插即用。2012年，MinION在AGBT年会上惊艳亮相，引起轰动。不过，直到2年后，第一批用户才拿到仪器。它的性能报告也陆续面世。
这一期的《Nature Methods》上还有加州大学圣克鲁兹分校的Miten Jain等发表的文章。他们首次全面评估并优化了MinION的数据。他们发现，由于测序试剂的更新，测序准确性在过去6个月内明显提高，如今已达到85%。这篇文章的通讯作者Mark Akeson是纳米孔测序领域的开拓者之一，曾经利用酶来控制DNA穿过纳米孔的速度。不过，Akeson在此只是MinION早期试用计划的参与者之一。
研究人员评估了纳米孔读取形成准确的一致序列以检测变异的能力，这也是所有测序技术的第一关。结果让人欣喜，他们发现，以高覆盖度对噬菌体基因组进行测序时，检测单核苷酸多态性的精确度达99%。研究人员认为，MinION产生了足够高质量的数据，可用于微生物变异检出和诊断。
尽管纳米孔测序仪的系统误差可能意味着某些区域难以获得准确的序列，但Loman和Watson仍然看好这一平台。这主要有几个方面的原因。
首先，测序界的许多研究人员期望纳米孔数据能像PacBio的数据那样演化。PacBio读取一开始也有着高的错误率，但通过不断改进和更好的生物信息学工具达到了高的准确性，而如今也常规应用于基因组的组装。长读取能够与短读取平台互补，解决一些后者无法应对的挑战。Jain等人利用MinION生成了长达42 kb的读取，确定了之前无法分辨的X染色体上的重复数量。
其次，MinION顺应了测序仪更小巧、更便宜的潮流，能进入更多的科研实验室和临床环境。这意味着实时的病原体检测、医院的病床边测序以及实时的环境监控将很快成为现实。当然，要实现真正的便携式测序，还需要克服一些挑战，比如样品制备、试剂冷藏等。
作者认为，研究领域的下一个挑战是de novo组装，这意味着MinION可能成为PacBio的有力竞争对手，特别是在微生物基因组方面。纳米孔技术直接测序单链，表明它有潜力检测碱基修饰，如甲基化DNA。此外，它还有望实现直接的RNA测序和蛋白测序。总之，未来有着无限可能。
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